Verfahren zur kontinuierlichen Eindickung von Suspensionen

Abstract

 In einem Verfahren zur kontinuierlichen Eindickung von Suspensionen in einem Filtereindicker mit kerzenförmigen Filterelementen (23), die an einzelnen herausnehmbaren Sammelrohren (15) befestigt sind, werden ohne Unterbrechung der eigentlichen Filtration einzelne Sammelrohre (15) in bestimmten Intervallen mittels schnellschliessender Ventile (10) ausgeschaltet und mittels Druckluft über eine Rohrleitung (28) und Ventile (11) rückgespült. Durch den Druckstoss werden die Filterelemente (23) von den Feststoffen befreit, welche zu Boden sinken und periodisch über den Austrittstutzen entfernt werden. Auf diese Weise kann, ohne Unterbrechung der Filtration, die Filterkapazität konstant gehalten werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Eindickung von Suspensionen in einem Filtereindicker mit kerzenförmigen Filterelementen.

[0002] Aus der US-PS 2,035,592 ist ein Filtereindicker mit hängenden Filterelementen in einem Druckbehälter bekannt. Die Gesamtheit der Filterelemente wird in bestimmten Intervallen nach Unterbrechen der Filtration mit Druckluft im Gegenstrom abgereinigt. Mit dem bekannten Eindicker ist eine kontinuierliche Eindickung bzw. Filtration nicht möglich. Zur Abreinigung der Filterelemente muss die Filtration vollständig unterbrochen werden.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein kontinuierliches Verfahren zur Eindickung von Suspensionen zu schaffen, bei welchem die Filtration als ganzes nicht unterbrochen werden muss.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst und ist dadurch gekennzeichnet, dass ohne Unterbrechung der Filtration ein einzelnes Sammelrohr abgestellt und die Filterelemente des Sammelrohres durch Druckstoss über ein Rückspülmittel entgegengesetzt zur Filtrationsrichtung vom Feststoff befreit werden.

[0005] Als Rückspülmittel dienen in der Regel Druckluft, es kann aber auch, wenn erforderlich, inertes Gas wie Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid verwendet werden. Auch Flüssigkeiten wie Wasser oder Lösungsmittel können als Rückspülmittel dienen. Die Rückspülung erfolgt automatisch, wobei die Ventile pneumatisch oder magnetisch betätigt werden. Es ist zweckmässig, schnell arbeitende Ventile zu verwenden. Der Abfluss des Filtrates aus dem jeweiligen Sammelrohr muss rasch unterbrochen werden, wodurch allein durch den erfolgenden Rückschlag ein grosser Teil der Feststoffe von den Filterelementen abgelöst wird und zu Boden sinkt. Der Schlammstoff wird über das Bodenventil periodisch aus dem Behälter ausgetragen. Bei Verwendung von Gas oder Luft als Rückspülmittel sorgt ein Entlüftungsventil an der höchsten Stelle des Behälterdeckels für die Entgasung.

[0006] Die Erfindung soll anhand der Zeichnung erläutert werden.

[0007] Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Filtereindicker,

Fig. 2 einen Querschnitt an der Stelle A-A,

Fig. 3 ein Aufriss einer ausserhalb des Behälters liegenden Einheit.

[0008] Der Filterkessel 1 ist mit einem Eintrittstutzen 2 für die zu filtrierende Trübe, einem Austrittstutzen 3 für das Filtrat sowie einem Entlüftungsstutzen 4 im Deckel 5 und einem Entleerungsstutzen 6 im Apex des_konischen Teiles versehen. Hinter dem Eintrittstutzen 2 ist ein Prallblech 7 angebracht. Der Austrittstutzen 3 wird durch ein schematisch dargestelltes Rohrteil 8 und ein Abzweigrohr 9 verlängert. Das Rohr 8 ist durch ein Ventil 10 und das Rohr 9 durch ein Ventil 11 verschliessbar. Vom Stutzen 4 führt eine Leitung 12 zum Entlüftungsventil 13. Das Entlüftungsventil 13 wird über einen Niveauregler 29 gesteuert, so dass beim Oeffnen des Ventil 13 nur Gas und keine Flüssigkeit entweichen kann. Der Austrittstutzen 6 ist über ein Ventil 14 abzuschliessen. Im Innern des Behälters 1 ist ein Sammelrohr 15 über einen Flansch 16 befestigt. Das Sammelrohr 15 liegt auf der Gegenseite auf einer halbkreisförmigen Kante 17 auf. Der Kessel ist mit seinem Flansch 18 am Flansch 19 eines Zwischenringes 20 befestigt. Der Deckel 5 ist mit seinem Flansch 22 am oberen Flansch 21 des Zwischenringes 20 befestigt. Am Sammelrohr 15 sind in Serie die Filterelemente 23 über Rohrteile 24 und Befestigungen 25 hängend angebracht.

[0009] In Figur 2 sind die im Filterkessel parallel angeordneten Sammelrohre 15 dargestellt. Jedes Sammelrohr ist über einen Stutzen 3 mit den Ventilen 10, 10', 10", 10"' , 10'v verbunden. Die Leitungen 26 führen auf eine Sammelleitung 27. Es wurden der Uebersicht wegen nur die Ventile mehrfach bezeichnet..Die Luftleitung 28 ist unterhalb oder oberhalb der Leitung 8 angebracht. Die Rohre 9 führen über die Ventile 11, 11', 11", 11"' , 11'v auf die Rohrteile 8.

[0010] Im Betrieb wird über den Stutzen 2 einzudickende Flüssigkeit in den Filterkessel 1 mittels einer nicht gezeigten Pumpe gefördert. Das Prallblech 7 verhindert zu starke Turbulenz, welche den auf den Filterelementen 23 abgelagerten Filterkuchen beschädigen könnten. Die Flüssigkeit tritt von aussen durch die Filtermittel der Filterelemente 23 hindurch. Als Filtermittel kommen metallene oder textile Gewebe infrage. Auf den Geweben der Filterelemente 23 setzen sich die Feststoffe ab und bilden, je nach deren Art, mehr oder weniger dicke Filterkuchen. Das Filtrat fliesst über die Rohrteile 24 in das Sammelrohr 15, das Rohrteil 8 und das offene Ventil 10, sowie den Rohrabschnitt 26 in das Filtratsammelrohr 27.

[0011] Nach einer empirisch festzulegenden Zeit wird das Ventil 10 eines Sammelrohres 15 rasch geschlossen, jedoch die Filtration der anderen Sammelrohre fortgesetzt. Nachdem das Ventil 10 geschlossen wurde, wird das rasch öffnende Ventil 11 betätigt, wodurch Luft oder ein anderes Rückspülmittel über das Rohr 8 einen Druckstoss hervorruft, der sich über die Flüssigkeit derart fortsetzt, dass der Filterkuchen von den Elementen 23 abgeworfen wird. Der Filterkuchen fällt durch Schwerkraft in den Apex des konischen Filterteils und sammelt sich dort an, von wo er von Zeit zu Zeit über das Ventil 14 im Stutzen 6 abgezogen werden kann. Nach Abwurf des Filterkuchens, was nur einige Sekunden in Anspruch zu nehmen braucht, wird das Rückspülventil 11 wieder geschlossen, das Ventil 10 geöffnet und die Eindickung mit der unterbrochenen Filterreihe wieder fortgesetzt.

[0012] Auf diese Weise können die Sammelrohre 15 mit den daran befestigten Filterelementen 23 sukzessive abgestellt, die Filterelemente gereinigt und das entsprechende Sammelrohr wieder-in Betrieb genommen werden.

[0013] Es leuchtet ein, dass so eine praktisch kontinuierliche Eindickung vorgenommen werden kann, die voll automatisch durchgeführt wird. Die Automatik beschränkt sich auf rasch arbeitende, zeitlich eingestellte Ventile.

[0014] Filtrationsversuche mit Abwasser aus einer biologischen 2-Stufenanlage brachten auf einem Laborkerzenfilter der Art mit 170 cm² Filterfläche eine Anfangsleistung von 6'000 1 pro m² und Stunde. Nach Absinken der Leistung der Filtereinheit während einer Filtrationszeit von 5 Minuten auf 2'000 1 pro m2. h konnte nach dem Reinigen, welches 30 Sekunden in Anspruch nahm, wieder die volle Leistung der Filterelemente erreicht werden.

Ansprüche

l. Verfahren zur kontinuierlichen Eindickung von Suspensionen in einem Filtereindicker mit kerzenförmigen Filterelementen (23), die an einzelnen Sammelrohren (15) herausnehmbar in einem zylindrischen Behälter (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Unterbrechung der Filtration ein einzelnes Sammelrohr (15) abgestellt und die Filterelemente (23) des Sammelrohres (15) durch Druckstoss über ein Rückspülmittel entgegengesetzt zur Filtrationsrichtung vom Feststoff befreit werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rückspülmittel ein Gas verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Gas Luft verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rückspülmittel eine Flüssigkeit verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspülung in vorgegebenen Intervallen automatisch erfolgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftung des Eindickers im Deckel (5) des Behälters (1) erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug des Dickstoffs über einen Stutzen (6) im Boden des Behälters (1) erfolgt.

Zeichnung